JPH01121171A - ブレード刃先の放電形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ブレードのドレッシングを放電形成によって
行う方法に関するものである。

〔従来の技術〕

磁気ヘッド等の溝切り、切断加工に、極薄のブレードが
広く利用されている。この種の加工には高い精度が要求
されており、したがって、ブレードの刃先が摩滅してそ
の刃先形状が変形した場合には、直ちにドレッシングを
行い、刃先形状を元の正しい形状に復元する必要がある
。

この種のブレードは一般に電着方法（メツキ方法）によ
り形成されて導電性を有しているが、このブレード刃先
の形成方法として第８図に示すものが公知である。この
方法は、進退自在のスピンドル１の先端部にドレッサ（
例えば、グリーンカーボランダムの砥石）２を固定し、
例えば、研削加工用の回転ブレード（砥石）３に対し斜
め方向から高速回転しているドレッサ２を押し付けて、
斜線部分Ａを削り取り、次にスピンドル１をφだけ回転
してドレッサ２を反対側の斜め方向から押し付け、同様
に斜線部分Ｂを削り取ることにより、ブレード３の刃先
を例えば７字形状にするものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記従来の方法は、装置使用に際し、ス
ピンドル１をφだけ回転させる空間を確保しなければな
らないため、装置が大型化し、この刃先の形成装置（ド
レッサー）をダイシング装置等の研削装置に組み込むこ
とが困難となるため、これを研削装置と別体の単独装置
として形成する必要があった。

このため、ブレードの刃先を形成（ドレッシング）する
場合には、研削装置からブレードを取り外し、その取り
外したブレードを刃先の形成装置に取り付けて行わなけ
ればならず、その作業が繁雑化するという問題があった
。

また、前述の如く、刃先の形成（ドレッシング）を研削
装置から取り外して行うため、その加工後のブレードを
再度研削装置のスピンドルに取り付ける際に、ブレード
の位置ずれが生じ易く、これが研削の精密加工に悪影響
をおよぼすという問題があった。

さらに、刃先の形成は、ドレッサによってブレードが押
圧された状態で行われるため、そのブレードが撓み状態
で加工がされ易く、これが刃先の正確な形状形成を行う
上で支障となっていた。

上記各種の問題点を解決するものとして、本件発明者は
、ブレードの導電性を利用して刃先の切れ刃を放電によ
って形成する方法を提案している。

この提案方法は、第７図に示すように、例えば、断面が
７字形状をしたブレードの刃先面に対応させて７字溝を
有する総形状の電極６の壁面７ａ、７ｂをブレード３の
刃先面３ａ、３ｂに対向させて配置し、この電極６とブ
レード３との間に水＝４− 等の放電加工液を供給しながら、両者３．６間に放電電
圧を印加し、この両者３．６間の放電によって刃先面３
ａと同３ｂとを同時に形成するものである。

この提案方法は、電極６を小型に形成できるから、これ
を研削装置のチャックテーブル上に吸着固定することが
でき、ブレード３を研削装置から取り外すことなく、し
かもブレード３とを非接触状態で刃先の形成を行い得る
から、上記従来の各問題点の解決に大きく寄与すること
となる。

しかしながら、その反面、この提案方法はブレード３の
刃先面３ａ、３ｂを同時形成するものであるため、刃先
面３ａと同３ｂとの同時放電時にあっては、７字形状の
尖頭部９が、最も放電エネルギが強くなる。したがって
、この尖頭部９の放電による削り代が、両面３ａ、３ｂ
の削り代よりも大きくなるため、尖頭部９が、丸味を帯
び、尖鋭なＶ字形状の切れ刃を形成することができない
という新たな問題が生じるに至った。

本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、その目
的は、７字形状に限らず、尖頭突出部を有するブレード
の切刃面を、その尖頭部が丸味を帯びることなく尖鋭に
放電形状することができるブレード刃先の放電形成方法
を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するため次のように構成されて
いる。すなわち、第１の発明は、尖頭突出部を有する多
面の刃先面を備えたブレード切れ刃の放電形成方法にお
いて、前記ブレード切れ刃の各刃先面に対応する雌形の
壁面を備えた電極を予め用意しておき、その雌形の１つ
の壁面を対応するブレードの刃先面に相対的に近づけて
１つの面を放電形成し、その放電形成完了後に、次の雌
形の壁面を対応するブレードの刃先面に相対的に近づけ
て次の刃先面を放電形成する如く、ブレードの刃先面を
各面ごとに順に放電形成して行くことで多面のブレード
刃先を形成することを特徴として構成されており、また
第２の発明は、尖頭突出部を有する多面の刃先面を備え
たブレード切れ刃の放電形成方法において、前記ブレー
ド切れ刃の各刃先面に対応する雌形の壁面を備えた電極
を予め用意しておき、その雌形の１つの壁面を対応する
ブレードの刃先面に相対的に近づけて１つの面を放電形
成し、その放電形成完了後に、次の雌形の壁面を対応す
るブレードの刃先面に相対的に近づけて次の刃先面を放
電形成する如く、ブレードの刃先面を各面ごとに順に放
電形成し、その後で放電形成された各刃先面を砥石表面
に摺擦して放電形成時の放電付着物を刃先面から除去す
ることを特徴として構成されている。

〔作　用〕

上記のように構成されている第１の発明によれば、多面
の刃先面を備えたブレード切れ刃の放電形成は、刃先の
各面ごとに対応する雌形の電極壁面をその刃先面に相対
的に近づけて行うものであり、必ず、１つの刃先面の放
電形成が完了した後に、次の刃先面の放電形成を行って
いる。したがって、尖頭突出部の両側の刃先面が同時に
放電することがないから、そのブレードの尖頭突出部が
局部的に放電消耗して丸味を帯びることもなく、尖頭突
出部を尖鋭に放電形成することが可能となる。

また、第２の発明によれば、前記第１の発明の場合と同
様に、複数のブレード刃先面を１面ごとに放電形成する
ものであるから、ブレード切れ刃の尖頭突出部が丸味を
帯びるということがなく、したがって、その突出部を尖
鋭化させた状態で放電形成が行われる。そして、この放
電形成後に、その刃先面を砥粒に摺擦させることで、放
電形成時の付着物（電極や結合剤の溶融蒸発物等）が刃
先面から脱落し、新たな切れ刃をブレード表面に表出さ
せることが可能となる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図には、第１の発明に係る放電形成方法の一実施例
を示す基本構成が示されており、また第２図には同方法
を適用する具体的な装置例が示されている。これらの図
において、導電性を有するブレード３はダイシング装置
等の研削装置のスピンドル４に装着固定されている。こ
のスピンドル４は外周筒部４ａに絶縁部材を介して出力
軸４ｂを嵌め込んだものであり、該出力軸４ｂは、モー
タ２１のロータ側に連結され、空気軸受等によって回転
自在に軸支されている。前記ブレード３の刃先形状は、
図面では７字形状のものを示しているが、必ずしもその
形状に限定されることがなく、第３図に示すように、切
れ刃に尖頭突出部９を有する様々な形態のブレード３が
放電形成の対象になり得る。

一方、研削装置等のチャックテーブル５にはブレード３
の刃先形状に対して総則形状の電極６が真空吸着等によ
って固定されている。この電極６は鉄、あるいはタング
ステン等の板状体からなり、その表面にはブレード３の
刃先面３ａ、３ｂに対応する雌形の壁面７ａ、７ｂが溝
８の刻設によって形成されている。第１図から明らかな
ように、該壁面７ａ、７ｂの傾斜長は、刃先面３ａ、３
ｂの傾斜長よりも十分に長く設定されており、刃　　・
光面３ａ、３ｂが壁面７ａ、７ｂから外れることがなく
対向し得るようになっている。そして、−方の刃先面（
図では３ａの面）とそれに対応する壁面（図では７ａの
面）とが放電状態に対向したとき、他方の刃先面（図で
は３ｂ）とそれに対応する壁面（図では７ｂ）とは両者
７ｂ、３ｂ間に放電が生じないだけの十分な絶縁距離（
絶縁間隔）が確保されている。つまり、電極６は、その
壁面７ａと同７ｂ間に十分な空間が確保され、ブレード
刃先は電極６の溝８内にＸ方向への移動空間を保有して
挿入される。ブレード３の刃先形状は様々なものが使用
されるが、第１図ではその刃先が７字形状をしているの
で、壁面７も雌形のＶ学科面となっている。これに関し
ては、第３図に示すように、刃先形状が他の形状を採る
ときには、壁面７は、その形状に対応する雌形の斜面（
局面を含む）として形成されることになる。

ところで、第２図において、チャックテーブル５は絶縁
材２２を介して作業テーブル１９上に固定されており、
この作業テーブル１９はθ方向の回転が自在になってお
り、さらに、ブレード３に対する相対的なＸ、Ｙ、Ｚの
３軸方向の移動が自在となっており、これらθの回転と
Ｘ、Ｙ、Ｚの３軸方向の移動がコンピュータ等の制御装
置１０によって制御されており、同様に、スピンドル４
の進退移動量と出力軸４ｂの回転速度も同制御装置１０
による制御が行われている。前記出力軸４ｂはカーボン
ブラシ】１と導通されており、さらにこの出力軸４ｂは
ブレード３と導通状態にある。前記カーボンブラシ１１
はパルス発生器１２のプラス側端子に接続されており、
また、パルス発生器１２のマイナス側端子はチャックテ
ーブル５を介して電極６に接続されている。このパルス
発生器１２はブレード３と電極６との間にパルス電圧を
印加するもので、そのパルス電圧の大きさ（本実施例で
は５〜ｌ０Ｖ）、周波　数（本実施例では５　ＫＨｚ）
、パルスのデユティ比　（本実施例では２５％）、等の
各放電条件は前記制御装置１０からの指令によって与え
られている。

また、パルス発生器１２とブレード３との間には−１１
〜 電流検出センサ（本実施例では電流計）１３が設けられ
、これにより、時々刻々の放電電流が検出され、この電
流検出信号は制御装置１０に送られている。制御装置１
０は、この電流検出値に基づき、パルス電圧の制御や必
要に応じブレード３と電極６との間隔調整等の制御を行
う。なお、図中１４はブレード３と電極６との間に水、
その他の放電加工液を供給するためのノズルである。

末弟１の発明を適用する実施例装置は上記のように構成
されており、以下、この装置を使用したブレード刃先の
放電形成方法について説明する。

第２図に示す装置は本来ダイシング等を行う研削装置と
して機能するもので、研削時には、チャックテーブル５
に磁気ヘッド素材等の被加工物が吸着固定され、ブレー
ド３によってこの被加工物に対して切断や溝切り加工が
行われる。この研削加工時においては、パルス発生器１
２からパルス電圧が供給されることはなく、同パルス発
生器１２は動作停止状態にある。

この研削加工時に、ブレード３の刃先が摩滅して形状が
変形したとき、例えばＶ字形状の刃先が第１図に示すよ
うに丸みを帯びて来た場合には、チャックテーブル５か
ら被加工物を取り外して、代わりに電極６を吸着固定し
、次のように刃先形成（ドレッシング）を行う。

まず、電極６はチャックテーブル５の定位置に顕微鏡等
を用いて正しく固定され、その電極６の取り付は位置Ｘ
、Ｙ、Ｚ、　　θは制御装置１０に入力されている。こ
の電極６の取り付は状態にあっては、同電極６の溝８と
ブレード３の刃先は第２図に示すように対向状態にある
（より詳しくはブレード刃先の片面３ａは溝８の壁面７
ａの直上位置にある）。

この状態でノズル１４から放電加工液を供給しながらブ
レード３を回転させ、電極６を相対的にＹ軸方向に往復
移動させながらブレード３をＺ方向に移動して電極６側
に近づけて行き、同時にパルス発生器１２から両者３．
６間にパルス電圧を印加すると、刃先３ａと電極６の壁
面７ａ間に放電が開始される。このときの放電電流は電
流検出センサ１３によって検出され、その検出信号は制
御装置ＩＯに送られる。制御装置１０は最初に放電を開
始した両者３．６の位置に基づいてｘ、Ｘ方向の放電開
始位置を定め、この放電開始位置、つまりセットアツプ
位置を基準として削り込み量を演算設定する。そして、
この演算設定された削り込み量だけ電極６をブレード３
の方向（Ｘ方向）に送って行けば（この場合、必要があ
れば、ブレード３をＸ方向に送って行＜）、ブレード３
の刃先面３ａと電極６の壁面７ａ間にひき続き放電が進
行し、この放電によって刃先の片側の丸味部分１５が削
り取られ、ブレード刃先の片側３ａは電極６の壁面７ａ
に沿った傾斜面となる。この刃先面３ａの放電形成時に
は、刃先面３ｂと電極壁面７ｂとの間隔が広く空いてい
るから、両者３ｂ、７ｂ間で放電がおこるということが
なく、また、ブレード切刃の尖頭突出部９が溝８の底面
に近接することもないから、該尖頭突出部９が集中的に
放電をおこしてその突出先端が局部的に消耗することも
ない。

次に、ブレード３を反対側の壁面７ｂ側（Ｘ方向）に移
動して行けば、同様に刃先面３ｂと壁面７ｂ間に放電が
進行し丸味部分１６が削られて、刃先面３ｂは壁面７ｂ
に沿った傾斜面となる。この放電形成時においても刃先
面３ａと壁面７ａとの間で放電が同時に進行することが
なく、また、尖頭突出部９の集中的な放電現象も生じ得
ないから、該尖頭突出部９の先端が丸味を帯びることは
全（なく、ブレード刃先の先端突出部９は元の尖鋭な■
字形状に形成され、次の研削加工に備えられる。

一般に、この刃先形状のドレッシングにおいては、丸味
部分１５．１６の削り代は数ミクロンと非常に小さく、
したがって、放電の進行中に放電刃先面３ａ、３ｂとそ
れに対応する壁面７ａ、７ｂとの間隔が放電を不安定化
させるほど大きくなることはないから、放電加工中にそ
の放電間隔を調整する必要はほとんどない。

これに対し、例えば、第４図に示すように、円板状のブ
レード１７を用いて■字形状の刃先を放電によって形成
する場合は、削り代が大きくなり、したがって放電の進
行に伴って、放電刃先面３ａ、３ｂとそれに対向する壁
面７ａ、７ｂとの放電間隔が大きくなりすぎ、放電状態
が不安定となる場合が生じる。かかる場合は、電流検出
センサからの検出信号に基づいて両者の放電間隔を制御
装置によって演算させ、その演算値に基づいてブレード
１７又は電極６側をＸ方向に移動し、両者の間隔を適切
な間隔に維持する必要がある。

上記の実施例によれば、尖頭突出部９を有するＶ字形状
切刃面３ａ、３ｂの放電形成は、必ず、一方の面（例え
ば３ａ）が放電形成を完了した後に他方の面（例えば３
ｂ）の放電形成を行うようにしており、両切刃面３ａ、
３ｂが同時放電をおこすことがないようにしているから
尖頭突出部９が、集中放電により局部的に消耗するとい
うことがない。したがって、尖頭突出部９を尖鋭に形成
すことができ、このことは、高精度のダイシング加工を
可能にする。

なお、第３図に示す他の形状のブレード刃先面の放電形
成にあっても、各切刃面３ａ、３ｂ、３Ｃ・・・を順々
に形成（１つの切刃面の放電形成が完了するごとに次の
切刃面の放電形成を行う）することにより、尖頭突出部
９を尖鋭化して各切刃面３ａ、３ｂ、３ｃ・・・の放電
形成を行うことが可能になる。

ところで、放電形成を行う電極６は、第１図に示す板状
体のものに限られることがなく、種々の形態のものを採
用し得る。例えば、第５図に示すように、電極６をロー
ラ状に形成し、このローラの周面に壁面７を溝８の刻設
によって設けたものであってもよい。

このように溝８をローラの周面に形成することにより、
刃先の放電形成時にはブレード３の刃先面３ａ、３ｂを
溝８の壁面７ａ又は同７ｂに一定の間隔を介して対峙さ
せた状態で、電極６をモータ等により回転して行うこと
ができる。したがって、壁面７ａ、７ｂの全周面が放電
加工用の電極壁面として使用されることになり、電極６
の局部的消耗を回避でき、これにより、正確な刃先の形
状形成を行うことができる。

なお、上記実施例では、ブレード３と電極６間にノズル
１４によって放電加工液を供給しているが、これと異な
り、例えば、水槽内に放電加工液を入れ、この液中にブ
レード刃先と電極６とを浸漬した状態で放電形成を行う
ようにしてもよい。

第６図には第２の発明の方法を適用する電極６の形態が
示されている。この第２の発明に使用する電極６は溝壁
面７ａ、７ｈの表面に砥粒層１８を形成した点に特徴が
あり、他の構成は前記第１の発明の実施例に使用したも
のと同様である。この砥粒層１８は、例えば導電性のあ
るニッケルや銅を母体金属として、ダイヤモンドやＣＢ
Ｎ等の砥粒を電着することにより得られる。

このように、砥粒層１８を形成すれば、ブレード刃先を
この砥粒層１８の付いた電極６を用いて前記第１の発明
の場合と同様に放電形成した後に、刃先面３ａ、３ｂを
砥粒層１８に軽く接触した状態でブレード３をゆっくり
回転すれば、刃先面３ａ、３ｂが砥粒層１８に摺擦し、
いわゆる新しい切れ刃を刃先表面に表出することができ
る。すなわち、刃先の放電形成時には往々にして刃先表
面の母体金属（砥粒の結合剤）や電極が放電熱によって
溶融蒸発し、これが切れ刃を覆うようにして固まる場合
があり好ましくない。かかる場合、放電形成完了後に、
その切れ刃表面を電極６側の砥粒層１８に摺擦すれば、
前記母体金属等の溶融固化物が脱落し、新たな切れ刃を
刃先表面に表出することができることになる。

また、砥粒層１８を設けることにより、ブレード刃先の
形成時に、刃先表面３ａ、３ｂを電極の溝壁面７ａ、７
ｂ　（詳しくは砥粒層１８の壁面）に軽く接触させ摺擦
状態で放電形成を行うことができる。つまり、砥粒層１
８の摺擦による刃先のドレッシング形成と、電極間の放
電形成との複合加工が行われることとなり、刃先の形成
能率を大幅に向上することができる。

さらに、砥粒層１８を形成することにより、非導電性の
被加工物を研削加工（切断、溝切り等の加工）した後の
刃先面３ａ、３ｂの放電形成を効率的に行うことができ
るという利益が得られる。すなわち、非導電性の被加工
物を研削した後には、その非導電性の切りくずが刃先面
３ａ、３ｂに付着し、この切りくずが刃先面３ａ、３ｂ
と壁面７ａ、７ｂとの放電条件を不安定化（例えば放電
電圧の不均一化等）させる等の問題を生じさせる。

この場合、非導電性の被加工物を研削した後にその刃先
面３ａ、３ｂを摺擦することで、切りくずを刃先面３ａ
、３ｂから取り除くことができ、この切りくずを除去し
た後に切れ刃の放電形成を行えば、その刃先面３ａ、３
ｂを安定な放電条件のもとでドレッシングすることがで
きる。

なお、上記各発明の実施例では、電極６をブレード３の
刃先面３ａ、３ｂに対して総則形状に形成しているが、
これと異なり、ブレード３の各刃先面３ａ、３ｂごとに
、それに対応する雌形形状の電極壁面を単一物品として
形成しておき、各刃先面３ａ、３ｂを放電形成するごと
に、電極を取り換えて使用するようにしてもよい。ただ
、上記実施例のように電極６を総形形状に形成すれば、
１個の電極で複数の刃先面を形成することができ、放電
形成の作業能率を高めることができる。

−２１＝ 〔発明の効果］ 以上説明したように、本箱１および第２の発明は、尖頭
突出部を有する多面のブレード刃先面を各刃先面ごとに
順々に放電形成するようにしたものであるから、各刃先
面の交叉部に形成される切れ刃の尖頭突出部を尖鋭に放
電形成できることとなり、このことは、この放電形成さ
れたブレードを用いて高精度の研削加工を可能にする。

また、第２の発明によれば、放電形成時に刃先面に付着
した放電付着物を砥石との摺擦作用によって除去し、新
たな切れ刃をブレード表面に表出できることとなり、こ
の放電形成されたブレードを用いることにより、切れ味
のよいかつ精密な研削加工を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１の発明の一実施例を示す基本構成図、第２
図は同実施例の具体的な装置構成図、第３図はブレード
刃先形状とこれに対応する雌形形状電極壁面との各種態
様例を示す説明図、第４図は板状のブレード素材からＶ
字形状の刃先を形成する放電加工状態を示す説明図、第
５図は同実施例における他の電極の形態例を示す断面図
、第６図は第２の発明の一実施例を示す説明図、第７図
はブレード刃先の放電形成の一提案例を示す説明図、第
８図は従来の刃先形成例を示す説明図である。 １・・・スピンドル、２・・・ドレッサ、３・・・ブレ
ード、３ａ、３ｂ・・・刃先面、４・・・スピンドル、
４ａ・・・外周筒部、４ｂ・・・出力軸、５・・・チャ
ックテーブル、６・・・電極、７．７ａ、７ｂ・・・壁
面、８・・・溝、９・・・尖頭突出部、１０・・・制御
装置、１１・・・カーボンブラシ、１２・・・パルス発
生器、１３・・・電流検出センサ、１４・・・ノズル、
１５．１６・・・丸味部分、１７・・・ブレード、１８
・・・砥粒層、１９・・・作業テーブル、２１・・・モ
ーフ。 出　願　人　　　株式会社　ディスコ 化　理　人　　　弁理士　五十嵐　清

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）尖頭突出部を有する多面の刃先面を備えたブレー
   ド切れ刃の放電形成方法において、前記ブレード切れ刃
   の各刃先面に対応する雌形の壁面を備えた電極を予め用
   意しておき、その雌形の１つの壁面を対応するブレード
   の刃先面に相対的に近づけて１つの面を放電形成し、そ
   の放電形成完了後に、次の雌形の壁面を対応するブレー
   ドの刃先面に相対的に近づけて次の刃先面を放電形成す
   る如く、ブレードの刃先面を各面ごとに順に放電形成し
   て行くことで多面のブレード刃先を形成することを特徴
   とするブレード刃先の放電形成方法。
2. （２）電極は、ブレード切れ刃の各刃先面に対応する複
   数の雌形壁面を備えて総型形状に形成し、一方の壁面が
   対応する刃先面と放電状態にあるときに他方の壁面とそ
   れに対応する他の刃先面との間には同時放電を防止する
   に足る絶縁距離を確保することを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載のブレード刃先の放電形成方法。
3. （３）尖頭突出部を有する多面の刃先面を備えたブレー
   ド切れ刃の放電形成方法において、前記ブレード切れ刃
   の各刃先面に対応する雌形の壁面を備えた電極を予め用
   意しておき、その雌形の１つの壁面を対応するブレード
   の刃先面に相対的に近づけて１つの面を放電形成し、そ
   の放電形成完了後に、次の雌形の壁面を対応するブレー
   ドの刃先面に相対的に近づけて次の刃先面を放電形成す
   る如く、ブレードの刃先面を各面ごとに順に放電形成し
   、その後で放電形成された各刃先面を砥石表面に摺擦し
   て放電形成時の放電付着物を刃先面から除去することを
   特徴とするブレード刃先の放電形成方法。
4. （４）電極はブレード切れ刃の各刃先面に対応する複数
   の雌型壁面を備えて総形形状に形成し、一方の壁面が対
   応する刃先面と放電状態にあるときに他方の壁面とそれ
   に対応する刃先面との間には同時放電を防止するに足る
   絶縁距離を確保するとともに、前記電極の壁面は導電性
   の金属面に砥粒層を電着によって形成し、この砥粒層の
   壁面によって切刃面の放電形成と放電付着物の除去とを
   行うことを特徴とする特許請求の範囲第３項記載のブレ
   ード刃先の放電形成方法。